Расчет несущей способности стены – залог создания проекта дома, который будет надёжным и устойчивым, простоит не одно поколение и будет защищать от холода и осадков на протяжении всего срока службы. Наружные стены должны сочетать в себе целый ряд качественных характеристик, чтобы все строение было устойчивым. Необходимо сделать расчет таких характеристик, как:
· прочность;
· устойчивость;
· местное смятие;
· низкий уровень теплопроводности.
И если первые 3 пункта напрямую влияют на надёжность несущих стен, то низкая теплопроводимость – залог энергоэффективности любого здания. Если она рассчитана правильно, то летом в доме будет прохладно, а зимой тепло без лишних расходов на отопление.
Виды нагрузок на стены
Существует 2 вида нагрузок на несущие стены – временные и постоянные. Постоянные не изменяются со временем. К ним относятся:
· удельная масса перегородок;
· масса стен и перестенок;
· постоянное влияние подземных вод;
· воздействие горных пород;
· гидростатика.
К временным относятся нагрузки, которые могут быть изменены с течением срока эксплуатации объекта. Они включают в себя:
· вес оборудования;
· массу стационарных объектов, установленных в здании;
· климатические нагрузки.
Если планируется строительство малоэтажных конструкций, то можно пренебрегать расчетом временных нагрузок. Однако делать это нужно с учетом дополнительного запаса прочности здания, заложенного на этапах строительства.
От чего зависит нагруженность стен
Для выполнения точных расчетов, сначала необходимо просчитать все факторы, которые влияют на нагрузку на разных участках несущих стен зданий. Они включают в себя:
· изготовление защитных возвышений в кровле;
· подоконники;
· участки над оконными проемами;
· простенки;
· нагрузочные показатели на плиты и в местах перекрытий;
· удельную массу настила;
· ветровые порывы и средний вес снежного покрова на крыше здания.
Здания, проект которых рассчитывает возведение более 2 этажей требует просчета сопротивляемости участков стены. Кроме того, для расчета отдельных участков и разности нагрузок на определенные элементы стен используются специальные формулы. Кроме того, просчитываются нагрузки от каждого этажа, их точки давления. В нижних частях здания образуются самые высокие нагрузки и материал кладки должен их с успехом выдерживать, при этом не подвергаться деформации. Важно правильно рассчитать соотношение высоты и ширины кладки из кирпича и газобетона. В противно случае в процессе эксплуатации стены начнут выдавливаться под собственным весом. Это неотвратимо приведет к обрушению части здания.
Несущая способность газобетона
Следует понимать, что несущая способность одного блока автоклавного газобетона не равняется несущей способности всей стены. На рынке существует большой выбор разнообразных газобетонных блоков. Они отличаются по марке плотности и нумеруются от D300 до D700. При этом они еще классифицируются по прочности на сжатие. Это означает, что далеко не каждый газобетонный блок, с показателем плотности D700 будет иметь самый высокий класс прочности на сжатие B5.
Существуют блоки D700 с прочностью на сжатие, как у хороших D400. Для того, чтобы разобраться какие блоки необходимо использовать, чтобы они в полной мере удовлетворяли потребностям в устойчивости здания с несколькими этажами. Несущая способность стены складывается из 3 показателей: прочности, показателя расчетного сопротивления кладки и несущих характеристик участка стены. И чтобы понять какая необходима несущая способность, нужно рассмотреть все 3 понятия по отдельности.
Прочность материала
Показатели прочности материалов на сжатие для кладки стен определяются их классом. Он может варьироваться от 1,5 (для массовых газобетонных блоков с показателями D300) до B5 для самых плотных изделий. Что же означает это понятие? Маркировка B1,5 означает, что один мм2 материала способен справляться с нагрузкой в 1,5 Ньютона без деффектов. Переводя эти цифры в более понятные – квадратный сантиметр справляется с 15 кг нагрузки. Соответственного газобетон с показателями прочности В5 выдерживает нагрузку в 50 кг/см2. Что же дает нам это знание?
Можно сделать расчеты на основании этих данных. Если известно, что стороны газобетонного блока имеют размеры в 62 и 30 см, то получается, что его площадь равна 1860 квадратных сантиметра. Если умножить эту цифру на показатель прочности, то получится, что блок B1,5 выдерживает нагрузку в 27900 кг, в то время, как блок добротного D700 класса B5 может выдержать нагрузку в 93 тонны. Если перевести это значение в прочность погонного метра материала, получится, что погонный метр автоклавного газобетона с классом прочности B 1,5 и шириной блока 30 см может выдержать нагрузку в 45 тонн. Погонный метр газобетона такой же ширины, но класс прочности которого равен B5 справляется с нагрузкой в 150 тонн – этот показатель более чем в 3 раза превышает показатели первого типа.
Это значит, что стена из газобетона с классом прочности B5 может быть использована для строительства зданий, которые будут выше, чем здания из B 1,5 в 3 раза, без потерь в прочности и устойчивости. Однако такой расчет считается достаточно усредненным и не затрагивает все важные нюансы при расчете несущей способности газобетона.
Расчетное сопротивление кладки
Это значение высчитывается с учетом разных переменных и постоянных, способствующих снижению несущей способности кладки из газобетона. Его необходимо определять, чтобы создать дополнительный запас прочности, в соответствии со СНиП.
Так, например, газобетон с классом прочности 2,5 имеет расчетное сопротивление всего в 10 кг на квадратный сантиметр. Это в 2,5 раза ниже, чем его прочность. И, если брать погонный метр газобетонной кладки, шириной 30 см и с классом B2,5, то по СНиП погонный метр кладки должен выдерживать нагрузку, которая не превышает 30 тонн.
Несущая способность участка стены
Этот показатель еще сильнее снижает допустимую нагрузку на газобетонные блоки. Если взять все тот же газобетонный блок с шириной в 30 см, но добавить к нему тот факт, что на него, на определенном участке, опирается бетонная балка, с величиной опирания в 12 см. В этом случае получается, давление оказываемое на стену отклоняется от центра и распределяется неравномерно. Это способствует созданию сгибающего момента, созданию лишней перегрузки и снижению несущей способности всей поверхности стены еще в 2 раза меньше. Другими словами, класс B5, при строительстве дома с бетонными перекрытиями будет рассчитываться не как способность выдержать нагрузку в 50 кг на квадратный сантиметр, а как 50:2,5:2. Итого допустимая нагрузка на квадратный сантиметр блока B5 – 50 кг/см2, участка стены – 20 кг/см2 – а самой стены – только 10 кг/см2.
Все эти занижения делаются с учетом дополнительного запаса прочности, которым должна обладать стена, чтобы она не подвергалась медленному разрушению под собственным весом. Кроме того, условия эксплуатации, климатическая зона, уровень осадков, тип грунта влияют на конечный расчет показателей прочности. Эти расчеты должны делать профессионалы с учетом всех геодезистских исследований.
Однако эти расчеты касаются только конкретного случая, для определенной ширины газобетонного блока, используемых перекрытий и т.д. На нашем сайте вы можете выполнить расчет несущей способности стены из газобетона онлайн при помощи специально разработанного калькулятора. Открыть его можно по [ссылке].
Несущая способность кирпичной кладки
Расчет несущей способности кирпичной кладки при строительстве мало- и многоэтажных зданий берется по определенным формулам. Для малоэтажного строительства можно не слишком загружать голову расчетами и использовать 1,5-2,5 толщины кладки кирпича для кладки. Но и здесь есть ряд нюансов. Если здание подразумевает повышенные нагрузки (использование тяжелого оборудования внутри, сильные климатические нагрузки и т.д.), то слишком тонкие стены также неотвратимо приведут к деформации и разрушению. В тоже время строить одноэтажный дом в 2,5 толщины кирпича – очень затратное занятие. Поэтому даже для малоэтажного строительства эффективнее будет выполнение расчетов, чем строительство наугад.
При этом показатели теплообмена закладывают требования к строительству на основе погодных условий. После определения средних зимних показателей температуры выбирается толщина кладки:
· до -5 градусов – 1 кирпич;
· до -10 – полтора;
· до -20 – два;
· до -30 – два с половиной.
Конечно можно уменьшить толщину кирпичной кладки при использовании утеплителя. Однако построить дом со стенами, толщиной в один кирпич все же вряд ли получится, если средняя температура зимой переваливает за -30.
При многоэтажном строительстве нельзя пренебрегать даже мельчайшими факторами, способными снизить несущую способность стен. Это может повлиять на целостность строения, повлечь за собой человеческие жертвы и сильные разрушения. Речь идет даже не о небоскребах, а об обычных частных домах высотой более 2 этажей. Конечно, для обеспечения надёжности конструкции можно слепо использовать армирующие элементы, однако они будут слишком сильно влиять на конечную смету при строительстве. Поэтому самым прагматичным методом планирования толщины стен и дальнейшая кладка кирпичом является расчет ее несущей способности.
Расчет несущей способности кирпичной кладки
Чтобы выполнить все расчеты правильно – требуется учесть все исходные данные и учесть все переменные и постоянные факторы. Расчет кирпичной кладки может выполняться следующим образом:
Допустим, стены двухэтажного коттеджа из кирпича марки М75, положенные раствором М25 планируется делать толщиной 500 мм с длинной в 15 метров и шириной в 10 м. Высота каждого этажа – 3 метра.
Чтобы рассчитать несущую способность кладки, необходимо взять во внимание такие параметры, как:
· марки кирпича и раствора;
· количество и размеры проемов;
· гибкость стен и т.д.
При планировании строительства удобнее всего использовать значения, кратные 5. С их помощью легче считать, а после – воплощать расчеты в жизнь.
Для начала необходимо определить периметр строения и площадь его стен. Делается это поэтажно. Сначала рассчитываем периметр – (15+10)х2=50 метров. Чтобы найти площадь стен (без окон и дверей) необходимо умножить периметр строения на высоту этажа. Получается, что площадь стен = 50х3=150 метров в квадрате. Так как толщина стен, которые требуется построить – 500 мм, значит кладка будет делаться в 2 кирпича (стандартный кирпич имеет размеры 250х120х65 мм).
При таком расчете будет учитываться, что стена будет дополнительно удлиняться из-за кладочного шва, его ширина может варьироваться от 3 мм до 1 см. С учетов всех зазоров и способа кладки кирпича, в среднем получается, что на квадратный метр стены уходит примерно 236 изделий. Значит на весь первый этаж уйдет по меньшей мере 236х150 = 35400 кирпичей.
Но этот расчет делался для глухих стен без дверных и оконных проемов. Из этого числа нужно вычесть площадь дверей и окон. Для дома с такими размерами лучше использовать 3 окна на 10-метровой стороне и по 4 на 15-метровой. Одну стену оставить без оконных и дверных проемов. Стандартные размеры двери – 2х0,9м, значит ее объём равен 3,6 квадратных метра или 849 кирпичей. Окна рассчитываются аналогично и при стандартных размерах 1,4х2,05 метра объём 11 окон будет составлять 7450 кирпичей.
Отнимаем от общего количества кирпичей наши выемки и получим 35400-7450-849=26901 кирпич на строительство внешних несущих стен.
Однако это не значит, что для возведения стен указанных размеров потребуется ровно 26 тысяч и 901 кирпич. Лучше приобретать с запасом, ведь кирпич может ломаться, могут быть допущены ошибки и другие форс-мажоры.
Далее мы не станем вдаваться в еще более сложные формулы, которые навязываются СНиПами, а просто отметим, что для указанного выше класса кирпича и замазки допустимо строить дом таких размеров при выбранной кладке. При этом запас его прочности будет почти в 3 раза выше, чем требуется СНиПами. Но это, опять же с учетом постоянных нагрузок. И это хороший запас прочности, который позволит даже слишком перегруженным стенам выдерживать большое давление от стационарного оборудования и различного рода техники без деформации покрытия стен.
Чтобы сделать расчет кирпичной стены на устойчивость онлайн – просто перейдите по [ссылке]. Это поможет сэкономить не только время, но и сделать расчет правильно (конечно с большим запасом, ведь сложно просчитать особенности грунта и пород без проведения всех необходимых изысканий.
Особенности расчетов при строительстве из поризованных кирпичей
Теплая керамика или поризованный кирпич – отличная альтернатива традиционному кирпичу. Блоки крупной формы позволяют не только ускорить процесс кладки, но и обладают уникальными свойствами, которые обусловлены их внутренней формой и особенностями изготовления. Пористый кирпич позволяет создать уютный микроклимат для проживания внутри помещения, независимо от сезона за окном. Этими блоками удобно делать кладку благодаря пазогребневым выступам для соединения. Они используются как в частном, так и в многоэтажном строительстве. Крое размера и пустотелости (которая уменьшает вес блока), эти изделия отличаются и процессом изготовления от кирпича. В состав сырья входят вещества – поризаторы, которые при обжиге глины выгорают и образуют специальные отверстия – поры. Они способствуют уменьшению веса изделия и его теплопроводимости. Минимальные размеры такого блока-250х120х140, что в 2,1 раза больше размеров стандартных кирпичей. Это значит, что кладку ими можно выполнить в те же 2 раза быстрее.
Существует миф, что пустотелость теплокерамического блока значительно снижает его прочность. Это не так, ведь, во-первых, технология и качество изделий позволяют добиться повышенной прочности, сравнимой с марками кирпича М75 или даже М150. Это позволяет использовать блоки как в малоэтажном, так и в многоэтажном строительстве.
В связи с тем, что блоки пустотелые и весят меньше кирпича, нагрузка на первый ряд будет снижаться пропорционально высоте здания. Каждый последующий этаж будет воздействовать на первый ряд слабее, чем тоже делал бы этаж полнотелых кирпичей. При этом при проведении расчетов можно увидеть, что запас прочности теплокерамики может быть в разы больше, чем того требуется. Допустим, строится дом, размерами 10х12. Вес его стен будет составлять порядка 85 тонн теплокерамики, перекрытия будут весить 100 тонн, а кровля – порядка 75. В сумме это даст цифру в 260 тонн собственного веса. При этом площадь опирания первого ряда можно выразить через произведение периметра на толщину стены. Она будет равна 44х100х38=167 200 квадратных сантиметров. При этом нагрузка на первый ряд может быть выражена отношением полного веса дома к его площади опирания на первый ряд. 260 тыс. килограмм делим на 167200 и получим, что нагрузка на 1 квадратный сантиметр первого ряда теплокерамики составит всего 1,55 кг. А это почти в 18 раз меньше его заявленной прочности. Такой запас превосходит даже запасы по прочности при строительстве военных объектов (который должен быть на уровне 5 раз). Использование теплокерамики позволяет немного снизить требования к расчету прочности при малоэтажном строительстве из-за размеров блоков и их большой площади, при маленькой площади нагрузки, а также невысоком весе всей конструкции, изготовленной из теплокерамики.
Однако совсем игнорировать эти данные не стоит и все же требуется расчет показателей теплообмена. Несмотря на то, что теплокерамика отличается своей низкой теплопроводимостью, кладки в один слой может не хватить для строительство теплого дома в условиях, когда среднезимовая температура составляет порядка -30 градусов по Цельсию. Эти расчеты все-таки делать индивидуально.
Почему стоит обратиться к профессионалам
Выполнение самостоятельных расчетов прочности стен не гарантирует их правильность. Необходимо учитывать целый ряд нюансов, которые в конечном итоге могут стать фатальными. В лучшем случае потребуется быстрая реставрация выдавленного участка стены – в худшем дом просто развалится, и будет хорошо, если в этот момент никого не будет внутри. Расчет кирпичной кладки или газобетонных стен необходимо делать в комплексе с целым рядом других расчетов:
· фундамента;
· перекрытий;
· кровли;
· труб;
· лестниц;
· фасадов;
· оконных и дверных проемов;
· грунтов и подземных вод.
Только в этом случае может гарантироваться надёжность возводимого сооружения. Выполнение этих расчетов производится по результатам геодезистских исследований и требует не только большого опыта, но и определенных знаний. Кроме того, при строительстве требуется учитывать правила, изложенные в СНиПах. В противном случае могут просто отказать в воде в эксплуатацию помещения в администрации.
А это чревато новыми расходами на переделку сооружения.
Если обратиться за помощью к профессионалам, то при проектировании здания будут учтены все нюансы. Кроме того, точные расчеты позволят сэкономить на количестве используемых материалов. Это, в свою очередь, с легкостью перекроет затраты на разработку проекта здания, расчет несущих характеристик стен и других необходимых инженерных расчетов.
На самом деле строительство дома начинается не с закупки строительных материалов. Необходимо просчитать все риски и нагрузки, в том числе – климатические. Для выполнения этих расчетов люди получают образование и сделать их правильно можно не всегда, если не обладать достаточным багажом знаний.
Сложности с подбором информации в нормативно-правовых документах усугубляют процесс расчета этих показателей. Поэтому за точными и правильными данными лучше обращаться в специализированную компанию. Если вы обратитесь за расчетами к нам, то мы не только проведем их грамотно, но и осуществим строительство любой сложности под ключ. Вы сможете сэкономить на выполнении расчетов благодаря поставкам напрямую от производителя материалов по оптовым ценам, а также заключенным нами договорами сотрудничества с компаниями-производителями.
Почему стоит выбрать нас
Наша компания занимается выполнением проектирования, строительных и отделочных работ более 20 лет. За это время были выполнены большие объёмы работ по всем направлениям деятельности. Мы выполняем как отдельные расчеты на работы с составлением сметы, так и полное строительство под ключ. Позвоните нам, и мы сделаем проектирование вашего дома на индивидуальных условиях, рассчитаем все необходимые показатели, проведём изыскания. Смета, составленная нами будет точно соответствовать бюджету строительства.
Вы можете заказать как отдельный расчет прочностных характеристик несущих стен, так и полное проектирование или строительство здания. Мы подсчитаем: сколько материала необходимо, требуемые расходные материалы, необходимую толщину стен и все, что необходимо для строительства надёжного дома, стены которого будут устойчивыми и прочными. Кроме того, у нас можно заказать проектирование по вашему эскизу, чтобы дом вашей мечты стал реальностью.
этапы выполнения расчетов в нашей компании:
1. Вы звоните нам или заполняете форму обратной связи;
2. Наш менеджер уточняет всю необходимую информацию, включая размеры планируемого строения, место его расположения;
3. Инженеры выезжают на участок для проведения геодезистских исследований
4. Вы получаете полный пакет инженерной документации, на основании которой можно построить дом нужных размеров без рисков промерзания стен или их неустойчивости.
Если вы выберете индивидуальное проектирование дома, кроме инженерной документации, мы предоставим:
· Несколько вариантов эскизных проектов и после утверждения одного – приступим к разработке всего пакета документов;
· Создадим на основе эскиза архитектурные решения и выработаем конструктивные;
· Создадим дизайн-проект;
· Разработаем смету с указаниями места покупок материалов по самой выгодной цене.
Строительство дома под ключ подразумевает кроме услуг по разработке проекта:
· Закупку стройматериалов;
· Авторский надзор ответственного инженера и дизайнера на каждом этапе работ;
· Выполнения строительства в установленные сроки;
· Дополнительные скидки на строительные материалы у партнеров;
· Решение всех вопросов, связанных с разрешениями на строительство, утверждение планов в ответственных органах;
· Возможность заказа мебели и материалов для чистовой отделки по льготной стоимости.
Сделайте правильный выбор и закажите строительство дома под ключ в нашей компании, и мы выполним все работы быстро, с учетом вашего бюджета и найдем лучшие решения для экономии на строительстве без ухудшения качества сдаваемого объекта.
